2. Физиологические методы

А) хронорефлексометрия позволяет исследовать функциональное состояние ЦНС испытуемого путем определения скрытого (латентного) времени двигательной реакции обследуемого на предъявляемый зрительный раздражитель.

Данный метод позволяет определить изменение соотношения основных нервных процессов (возбуждения и торможения), скорость проведения нервного импульса по рефлекторной дуге.

Рефлекторные реакции исследуют на хронорефлексометрах, в том числе входящих в психофизиологические компьютерные комплексы. Необходимо проводить определения в динамике (до и после воздействия изучаемого фактора).

Методика исследования

Обследуемый садится перед выносным блоком, на который подается сигнал (свет). На блоке имеется кнопка, останавливающая электронный счетчик времени, который запускается в момент подачи сигнала. Испытуемый должен как можно быстрее нажать кнопку «стоп» после подачи сигнала.

В качестве раздражителя используют источники света различного цвета в виде вспышек импульсной лампы длительностью 0,001 с.

Виды реакции:

1) при определении латентного периода простой зрительно-моторной реакции (ЛППЗМР) подается 15 сигналов белого цвета с интервалами 3-5 с и вычисляется среднее время реакции. ЛППЗМР характеризует состояние возбудительных процессов.

Для изучения способности нервных клеток выдерживать длительное возбуждение проводят исследование силы нервной системы. При этом подают 10 серий по 10 сигналов белого цвета (интервал между ними – 5с) и рассчитывают критерий силы слабости (А) по формуле

А = Т _1/ Т₂ *100,

где Т ₁ – среднее время реакции с 11 - го по 30 - е повторение, а Т₂ – среднее время реакции с 70 – го по 100 – е повторение.

2) исследование латентного периода сложной зрительно-моторной реакции (ЛПСЗМР) проводят путем изучения условного реагирования испытуемого на комплекс положительных и тормозных световых сигналов.

Данное исследование проводится для изучения активного внутреннего торможения. Обследуемому предлагают, например, нажимать кнопку только при появлении светового сигнала определенного цвета. Положительные световые сигналы исходят от белой и красной ламп, тормозные – от зеленой. Интервал между раздражителями составляет 5 с. Применяют следующую схему (стереотип): белый – красный – зеленый – красный. Испытуемому подают 5 серий стереотипов. Перед началом исследований необходимо провести тренировочный замер.

Анализ результатов:

В протоколе фиксируют время простой реакции, время сложной реакции, количество ошибок.

При оценке можно учитывать ЛПСЗМР как средний показатель времени реакции на сигналы во всей серии, а также определять разность времени реакций на красный дотормозной и послетормозной сигнал. Среднее значение различий на красный сигнал со знаком «+» (когда реакции на послетормозные сигналы выше, чем на дотормозный) указывает на низкую подвижность нервной системы, и наоборот. Подвижность нервной системы оценивают также по числу нарушений дифференцировки в процентах – по числу ошибочных реакций на зеленый сигнал.

ЛПСЗМР может уменьшаться, что свидетельствует о хорошей концентрации тормозного процесса и возникновения явления «положительной индукции».

Увеличение латентного периода хотя бы одной реакции следует рассматривать, как нарушение равновесия между процессами возбуждения и торможения. Оценку полученных данных можно производить, руководствуясь таблицей 1.

Таблица 1

Характер взаимоотношения процессов возбуждения и торможения	Время скрытого периода		Количество ошибок
	Простой реакции (ЛППЗМР)	Сложной реакции (ЛПСЗМР)
Оптимальное соотношение Ослабление активного торможения Нарастание охранительного торможения	Уменьшается Уменьшается Увеличивается	Уменьшается Увеличивается или остается без изменений Увеличивается	Уменьшается Увеличивается Остается без изменений или увеличивается

Б) определение критической частоты слияния световых мельканий.

С помощью данного метода определяют лабильность нервной системы (коркового отдела зрительного анализатора). Действие эффекта зрительной инерции объясняет возможность оценки глазным анализатором периодически затухающего источника в качестве непрерывно светящегося, если частота мельканий (Гц) возрастает до определенного (порогового) уровня. Минимально необходимое для этого ее значение (оно не зависит от остроты зрения, состояния рефракции и размера зрачка) называют критической частотой слияния световых мельканий (КЧССМ).

Устная инструкция испытуемому: «Перед вами прибор, на передней панели которого будет мелькать свет; мелькания станут постепенно учащаться. Ваша задача внимательно смотреть на лампу (испытуемому демонстрируют светодиод) и момент, когда впервые удастся заметить сплошной свет, незамедлительно фиксировать нажатием кнопки выключателя. Приготовились! Начали!» (экспериментатор включает прибор).

Показатель КЧССМ характеризует среднее значение пороговой частоты вспышек света, вычисленное по результатам 5 исследований.

Исходные (фоновые) данные, а также полученные после прекращения воздействия на организм школьника фактора учебно-познавательной деятельности систематизируют (табл. 2).

Таблица 2

Исследование функционального состояния ЦНС методом КЧССМ

(макет итоговой сводки экспериментальных данных)

Этап исследования	Граница перехода от мелькающего света к сплошному (номера замеров), Гц					Среднее течение КЧССМ. Гц
	1	2	3	4	5
Начало урока Окончание урока

При необходимости сопоставить значение КЧССМ, полученное в двух исследуемых группах, для каждой из них целесообразно с дальнейшим использованием методов вариационной статистики вычислить показатель утомления по формуле:

ПУ=	1-f2
	f1

где ПУ - показатель утомления (с развитием последнего происходит увеличение ПУ), относительные единицы: f1 - КЧССМ в начале урока, Гц; f2 - КЧССМ в конце урока, Гц.

Снижение величины КЧССМ положительно коррелирует со снижением лабильности коркового отдела зрительного анализатора (в каждом полушарии головного мозга к первичному комплексу зрительной коры относят затылочные цитоархитектонические поля 17-19). Указанный же эффект, в свою очередь, может быть вызван умственным утомлением.

В) метод дозированных заданий

- исследование внимания

Переключение внимания оценивают по времени работы с таблицами Шульте – Платонова (схема 1), (размер таблиц 60*60см) с помощью психофизиологического компьютерного комплекса (ПФКК).

Данный экспериментально-психологический тест позволяет исследовать процессы концентрации и переключаемости внимания (скорости сознательного перехода от одного вида деятельности к другому).

Схема 1. Устройство таблицы Платонова.

Выделенные цифры в оригинале таблицы красные.

А

22	10	6	11	3	6	17
3	19	14	15	23	21	13
22	1	12	1	20	7	4
12	18	9	14	17	10	7
4	15	23	18	5	11	13
2	9	16	2	25	21	19
24	8	20	5	16	24	8

17	10	1	21	7	19	13
11	20	3	13	6	23	5
16	8	22	4	18	25	4
1	6	22	12	16	2	14
5	15	9	20	2	21	23
17	24	7	15	3	9	24
11	19	18	8	12	14	10

В

С

24	8	15	4	20	7	23
19	20	24	2	16	1	22
12	5	11	17	9	14	4
1	9	17	14	8	18	11
6	3	22	25	12	7	21
13	21	19	15	3	18	2
16	10	6	13	5	23	10

Сначала испытуемый отыскивает, показывает и называет по таблице А черные цифры от 1 до 25, затем в таблице В красные в порядке убывания от 25 до 1, и, наконец в таблице С одновременно красные и черные числа, называя их цвет, причем черные числа испытуемый должен отыскивать и называть в прямом порядке от 1 до 25, а красные в обратном. Фиксируется выполнение каждого задания.

Показатель времени переключения внимания (Т) определяют по формуле:

Т = С – (А+В),

где А, В, С – время выполнения заданий по таблицам.

- исследование памяти

Механическую память определяют по количеству двузначных чисел, которые запомнил испытуемый. Исследование проводят с помощью таблицы с крупно и четко написанными на ней числами от 21 до 98 (не допускаются такие как 20, 30, 22, 32 и т.д.), которая предъявляется на 30 с, после чего при исследовании кратковременной памяти тут же, а при исследовании долговременной памяти через 15 мин испытуемый должен воспроизвести и написать числа, которые он запомнил. Рассчитывают коэффициент запоминания путем деления числа правильно воспроизведенных цифр на общее количество предъявленных цифр.

Для дошкольников используют картинки с изображением простых предметов (мяч, яблоко и т.д.).

Вариант таблицы для исследования механической памяти (40*20 см):

64 26 93 57

73 67 91 43

54 93 71 58

Смысловую память определяют по количеству пар слов, которые запомнил испытуемый. Исследование проводится путем предъявления на 30 с карточки с 10 парами логически связанных слов, а затем карточки с напечатанными первыми словами пар, куда он должен вписать недостающие слова. Рассчитывают коэффициент запоминания, определяемый путем деления числа правильно воспроизведенных пар слов на количество предъявленных пар.

день – сутки ночь – звезда

замок – дверь путь – дорога

пруд – плотина сад – цветы

зверь – лиса пуля – война

глаз – ухо дождь – зонтик

- корректурные пробы

Наиболее распространенный прием оценки работоспособности детей применительно к учебной деятельности – различные варианты дозированной работы по специальным корректурным тестам. Они позволяют получить количественные и качественные показатели общей умственной работоспособности.

Для этого применяют буквенные корректурные таблицы В.Я. Анфимова в модификации НИИ ГДиП и А.Г. Иванова – Смоленского

Метод корректурных таблиц Анфимова.

Данный тест представляет собой бланк с набранными на нем типографским способом различными буквами русского алфавита (в языковом плане соответствующий текст лишен какой-либо смысловой нагрузки). Количество букв в каждой строке, высоту шрифта графических знаков, расстояние (пробелы) между ними, так же как и прочие особенности полиграфического исполнения табличного бланка принимают унифицированными.

Процесс тестирования состоит в моделировании принципа работы корректора. Испытуемый на фоне строго контролируемого расхода времени с возможно большей скоростью и точностью должен в таблицах вычеркивать (подчеркивать) предопределяемые экспериментатором буквы (их сочетания).

В ходе проведения теста экспериментатор последовательно выполняет следующие действия:

1. Кратко разъясняет школьникам цель исследования.

2. Заводит секундомер и ставит на нуль шкалы его стрелку, подготавливает к работе классную доску.

3. Раздает учащимся таблицы с тем, чтобы каждый из них в отведенном для этого месте бланка указал все необходимые при последующей обработке результатов тестирования сведения (фамилию, имя, номер школы, класс, порядковый номер урока по расписанию текущего дня и учебный предмет, на котором предпринято данное исследование, день недели и дату).

4. Проводит устное инструктирование по выполнению задания и четко формулирует его содержание:

- возьмите шариковую ручку (использование карандаша в данном случае не разрешено) в писчую руку;

- внимательно просматривайте табличный бланк построчно слева направо, как будто читаете обычный текст, с тем, чтобы за счет одной наклонной черты вычеркивать букву «Н» (экспериментатор записывает ее на классной доске и правильно вычеркивает, одновременно контролируя, не приступил ли кто-нибудь из детей к выполнению теста без разрешения);

- работать начнете только по моему сигналу, действуя быстро, хотя и с максимальным вниманием, а когда услышите команду «Стоп!», букву, на которой она вас застала, обведете кружком (экспериментатор показывает на классной доске, как это делать правильно, используя в качестве примера любую букву, за исключением «Н»);

- если появились вопросы, задайте их сейчас; в дальнейшем предстоит работать без отвлечений. «Приготовились! Начали!» (пуску стрелок секундомера предшествуют ответы экспериментатора на вопросы школьников и стирание записей с доски).

5. Через 2 мин командой «Стоп!» останавливает процесс тестирования, возвращает на нуль шкалы стрелку секундомера.

6. Дает указание: «Обведите кружком букву табличного бланка, на которой вас застало требование прекратить работу».

Выполнение второй части теста предполагает усложнение задания за счет введения в его содержание тормозного агента.

Например, от испытуемого, подобно тому, как в первом фрагменте исследования (субтесте) при дальнейшем «чтении» таблиц требуют продолжить вычеркивание буквы «Н». Однако в случае, когда непосредственно за ней оказывается буква «В», образующееся сочетание «НВ» предписывают уже подчеркивать (второй субтест).

Программа исходного тестирования (начало урока) может быть формализована следующим образом:

- задание первого субтеста;

- задание второго (усложненного) субтеста НВ.

Содержание заданий, предлагаемых к выполнению после воздействия изучаемого фактора, надлежит видоизменить. Это позволяет минимизировать негативное влияние на объективность результатов тестирования навыка работы с корректурными таблицами, приобретенного испытуемым ранее.

Программа второго этапа исследований (окончание урока) может быть формализована следующим образом:

- задание третьего субтеста;

- задание четвертого (усложненного) субтеста КЕ.

Обработку результатов эксперимента ведут как в целом по всему заданию, так и применительно к отдельным его частям.

Во-первых, характеризуют объем выполненной работы, определяемый количеством просмотренных букв, которое вычисляют по формуле:

КПБ = (N х 40) + n,

где КПБ - количество просмотренных букв; N - количество «прочитанных» строк (1 полноформатная строка стандартных таблиц Анфимова содержит 40 букв); п - количество букв, просмотренных в дополнение к последней полноформатной строке.

Во-вторых, оценивают качество работы. Его критерием служит количество ошибок, как имевших место фактически, так и ожидаемых (являются результатом пересчета первых на идентичное для всех испытуемых количество букв, принимаемое равным 500, просмотренных теоретически). Данные, полученные после указанного пересчета, позволяют объективно сравнивать точность работы отдельных школьников с тем, чтобы характеризовать влияние, оказываемое одинаковой учебно-познавательной деятельностью, на функциональное состояние их организма.

К ошибкам в данном случае следует относить любые нарушения испытуемым требований устной инструкции, такие как:

- пропуск очередной по порядку строки;

- отсутствие зачеркивания нужной буквы или ее подчеркивание;

- зачеркивание или подчеркивание буквы, не предусмотренной заданием;

- зачеркивание буквы вместо требуемого ее подчеркивания или подчеркивание той буквы, которую следовало зачеркнуть.

Пример выполнения итоговых расчетов:

Допустим, в процессе тестирования «прочитано» 6 полноформатных строк, а из очередной по порядку строки - 26 букв. Одновременно сделано 5 различных ошибок.

Согласно формуле, КПБ = (6 х 40) + 26 = 266.

Для вычисления стандартизованной (ожидаемой на 500 просмотренных букв) ошибки (X) необходимо составить и решить следующую пропорцию:

266 букв – 5 ошибок
500 букв – Х ошибок
Х=	500х5	=9,4 ошибки (округлено)
	266

Исходные (фоновые) данные, а также собранные после прекращения воздействия на организм школьника фактора учебной нагрузки систематизируют (табл. 3).

Таблица 3

Исследование умственной работоспособности методом корректурных таблиц

(макет итоговой сводки экспериментальных данных)

Этап исследования	Количество просмотренных букв			Количество допущенных ошибок
	До осложнения задания	После осложнения задания	всего	До осложнения задания		После осложнения задания		всего
				абс. значение	на 500 букв	абс. значение	на 500 букв	абс. значение	на 500 букв
Начало урока
Окончание урока

Содержательный аспект достоверно установленной динамики экспериментальных данных характеризуют, руководствуясь диагностической схемой (табл. 4).

При оптимальном функциональном состоянии ЦНС количество просмотренных знаков увеличивается к концу деятельности. Введение условного торможения во втором задании не сказывается на темпе работы. Общее количество ошибок и ошибок на дифференцировку уменьшается или остается без изменений. Подобные результаты теста заслуживают положительной оценки.

Об отрицательных результатах свидетельствуют уменьшение количества просмотренных знаков, снижение скорости работы после введения условного раздражителя на торможение, увеличение количества ошибок, уменьшение числа просмотренных знаков, свидетельствующие о снижении подвижности нервных процессов, о развитии последовательного торможения.

Таблица 4