Стан психофізіологічних функцій та успішність навчання учнів середнього шкільного віку і їх зв’язок з властивостями основних нервових процесів

Размещено на http://www.allbest.ru/

КИЇВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

імені ТАРАСА ШЕВЧЕНКА

УДК 612. 821. 3

СТАН ПСИХОФІЗІОЛОГІЧНИХ ФУНКЦІЙ ТА УСПІШНІСТЬ НАВЧАННЯ УЧНІВ СЕРЕДНЬОГО ШКІЛЬНОГО ВІКУ І ЇХ ЗВ'ЯЗОК

З ВЛАСТИВОСТЯМИ ОСНОВНИХ НЕРВОВИХ ПРОЦЕСІВ

03.00.13 - фізіологія людини і тварин

Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата біологічних наук

МАЦЕЙКО Ірина Іванівна

Київ - 2003



Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Інституті фізіології ім. О.О.Богомольця НАН України

Науковий керівник: доктор біологічних наук, професор Макаренко Микола Васильович, Інститут фізіології ім. О.О.Богомольця НАН України, провідний науковий співробітник відділу фізіології головного мозку

Офіційні опоненти: доктор біологічних наук, професор Макарчук Микола Юхимович, Київський національний університет імені Тараса Шевченка, завідувач кафедри фізіології людини і тварин

доктор біологічних наук, професор Коробейніков Георгій Валеріанович, Національний університет фізичного виховання і спорту України, професор кафедри біології людини

Провідна установа: Донецький державний медичний університет

Захист відбудеться “25” лютого 2004 року о 16.00 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.001.38 Київського національного університету імені Тараса Шевченка (м. Київ, пр. акад. Глушкова, 2, біологічний факультет) Поштова адреса: 01033, м. Київ-33, вул. Володимирська, 64, біологічний факультет

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Київського національного університету імені Тараса Шевченка (01033, м.Київ-33, вул. Володимирська,58)

Автореферат розісланий 23.01.2004 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради Д 26.001.38 О.В.Цимбалюк



АНОТАЦІЇ

Мацейко І.І. Стан психофізіологічних функцій та успішність навчання учнів середнього шкільного віку і їх зв'язок з властивостями основних нервових процесів. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук з спеціальності 03.00.13 - фізіологія людини і тварин. Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Київ, 2003.

Проводились дослідження властивостей основних нервових процесів, сенсомоторних функцій, пам'яті та уваги, успішності навчання учнів середнього шкільного віку. Показано, що функціональна рухливість і сила нервових процесів, сенсомоторні та психічні функції повільно та нерівномірно розвиваються від 11 до 14 років. Визначена динаміка зв'язків властивостей нервових процесів з сенсомоторними та психічними функціями. Виявлена залежність складних реакцій вибору, деяких параметрів психічних функцій, успішності навчання 11-річних дітей від властивостей основних нервових процесів. У 12-13-річних школярів їх зв'язки послаблюються, у 14-річних - зникають. Вперше була вивчена вікова динаміка психофізіологічних функцій. Доказано, що у обстежуваних з різним рівнем функціональної рухливості та сили нервових процесів характер та спрямованість онтогенетичних змін психофізіологічних функцій однакові, але вираженість їх різна. Особи з високим рівнем властивостей основних нервових процесів характеризувались вищими показниками пам'яті, уваги, сенсомоторної реактивності, успішності навчання, ніж їх однолітки з низьким рівнем типологічних властивостей вищої нервової діяльності.

Ключові слова: вища нервова діяльність, властивості основних нервових процесів, функціональна рухливість та сила нервових процесів, сенсомоторні функції, властивості пам'яті і уваги, успішність навчання.



Мацейко И.И. Состояние психофизиологических функций, успеваемости обучения учеников среднего школьного возраста и их связь со свойствами основных нервных процессов. - Рукопись.

Диссертация на соискание научной степени кандидата биологических наук по специальности 03.00.13 - физиология человека и животных. - Киевский национальный университет имени Тараса Шевченко, Киев, 2003.

Проводились срезовые и лонгитудинальные исследования психофизиологических функций детей 11-14 лет - учеников 5-8 классов общеобразовательных школ. Свойства основных нервных процессов и сенсомоторные функции изучались по методике Н.В. Макаренко с помощью приборов ПНН-3-01 и ПНДИ-1, функции кратковременной зрительной памяти и произвольного внимания - по стандартным бланковым методикам. Уровень успеваемости обучения оценивали по среднему арифметическому четвертных оценок, а также по средним “легких” (литература, история, география, биология) и “тяжелых” (языки, математика, физика, химия) предметов. навчання психічний нервовий сенсомоторний

Показано, что функциональная подвижность и сила нервных процессов, сенсомоторные и психические функции прогрессивно, но медленно и неравномерно развиваются с 11 до 14 лет. Такие изменения, по-видимому, связаны с дальнейшим созреванием морфофункциональных мозговых структур, формированием ансамблей нервных клеток, которые отвечают за осуществление интегративных процессов, их зрелостью, изменениями и усовершенствованием.

Определена динамика связей свойств нервных процессов с сенсомоторными и психическими функциями. Между типологическими свойствами ВНД и временными характеристиками простых сенсомоторных реакций связи не выявлены. Установлена зависимость сложных реакций выбора, параметров внимания 11-летних детей от свойств основных нервных процессов. У 12-13-летних школьников их связи ослабевают, у 14-летних - исчезают. Менее зависимой от индивидуально-типологических свойств ВНД оказалась кратковременная зрительная память. Связи между ФПНП, СНП и объемом памяти продолжают формироваться в 11 лет, но не выявлены в 12-14 лет.

Впервые была изучена возрастная динамика психофизиологических функций у детей 11-14 лет с разным уровнем развития свойств основных нервных процессов. Доказано, что у лиц с разным уровнем функциональной подвижности и силы нервных процессов характер и направленность онтогенетических изменений психофизиологических функций одинаковы, но выраженность их различна. Обследуемые с высоким уровнем свойств основных нервных процессов характеризуются более высокими показателями памяти, внимания, сенсомоторной реактивности, чем их сверстники с низким уровнем типологических свойств высшей нервной деятельности, однако достоверность различий характерна только для учащихся 11-летнего возраста.

Успеваемость обучения 11-летних учащихся достоверно связана с функциональной подвижностью и силой нервных процессов. У детей 12-13 лет такие связи не выявлены, а у 14-летних школьников обнаружена тенденция к формированию подобных зависимостей. Связи успеваемости обучения с психическими функциями оказались изменчивыми и неоднозначными. У пятиклассников успеваемость обучения тесно зависит от параметров внимания, но к восьмому классу эти связи ослабевают. С объемом кратковременной зрительной памяти такие связи, наоборот, отсутствуют в 11-12 лет, появляются в 13 и усиливаются в 14.

Из литературы известно, что к 9-10 годам в коре больших полушарий образуется большое количество новых временных связей, систем таких связей, формируется тип корково-подкорковых отношений, близкий к дефинитивному, начинают формироваться связи между свойствами основных нервных процессов и психическими функциями. Результаты наших исследований показали, что у 11-летних школьников эти процессы продолжаются. Однако у детей 12-14 лет, несмотря на прогрессивное развитие всех исследуемых психофизиологических функций, наблюдается дестабилизация связей функций памяти, внимания, сенсомоторных реакций разного уровня сложности, успеваемости обучения с индивидуально-типологическими свойствами ВНД. Возможно, замедление темпов развития психофизиологических функций и снижение уровня связей между ними является следствием гормональных изменений, сопровождающих начало периода полового созревания.

Ключевые слова: высшая нервная деятельность, свойства основных нервных процессов, функциональная подвижность и сила нервных процессов, сенсомоторные функции, свойства памяти и внимания, успеваемость обучения.



Matsejko I.I. State psychophysiological functions, study success of pupils of average school age and their connection with properties of the basic nervous processes. - Manuscript.

Thesis for Cand. of Scientific (Biology) degree on speciality 03.00.13 - Human and Animal Physiology - Taras Shevchenko Kyiv Natioпal University, Kyiv, 2003.

The researches of the properties of the basic nervous processes, the sensorimotoric functions, memory and attention, the study success of pupils of an average school age were carried out. It was shown, that functional movements and the power of nervous processes, sensorimotoric and mental functions slowly and non-uniformly develop from 11 till 14 years. The dynamics of the connections of properties of the nervous processes with sensorimotoric and mental functions was determined. The dependence of difficult reactions of a choice, some parameters of mental functions, study success of 11-aged children from properties of the basic nervous processes was established. At 12-13-aged pupils such connections weaken, at 14-aged children they disappear. The age dynamics of psychophysiological functions of 11-14-aged children with a different level of development of the properties of the basic nervous processes was investigated for the first time. It was proved, that the character and the orientation of the ontogenetic changes of psychophysiological functions of the persons with different levels of functional movements and power of nervous processes are identical, but the expressiveness of them is different. Surveyed with a high level of properties of the basic nervous processes were characterized by higher parameters of memory, attention, sensorimotoric reactance, study success, than them coevals with a low level of typological properties of the higher nervous activity.

Key words: higher nervous activity, properties of the basic nervous processes, functional movements and a power of nervous processes, sensorimotoric functions, properties of memory and attention, study success.



ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Індивідуальні психофізіологічні особливості людини, їх значення у процесах навчання, виховання, професійній діяльності давно є предметом дослідження вчених. Ще І.П.Павлов писав, що особистість людини визначається як біологічною спадковістю, так і середовищем. Серед біологічних факторів, які визначають ознаки індивідуальності, провідна роль належить центральній нервовій системі. Вона об'єднує усі системи і органи в єдине ціле, здійснює зв'язок організму з навколишнім середовищем, забезпечує виконання організмом психічних і когнітивних функцій та поведінкових реакцій. Б.М.Теплов саме властивості нервової системи розглядав як можливі фізіологічні передумови індивідуально-психологічних відмінностей і у зв'язку з цим одне з головних завдань психофізіології вбачав у вивченні психологічних проявів властивостей нервової системи.

В останні десятиліття вчені активно вивчали питання становлення і розвитку індивідуально-типологічних властивостей вищої нервової діяльності, пам'яті, уваги у віковому аспекті та їх взаємозв'язок з успішністю навчання, ефективністю трудової та спортивної діяльності. Дослідженнями цього напрямку охоплені практично усі вікові групи людей - від чотирьох до семидесяти п'яти років (Л.А.Лепихова, 1974; В.А.Трошихин, С.И.Молдавская, Н.В.Кольченко, 1978; С.А.Нетопина, 1985; Н.В.Макаренко, В.А.Пухов, Н.В.Кольченко, 1987; Н.В.Макаренко, 1991, 1996; Г.М.Чайченко, 1992; Т.И.Борейко, 1993; О.П.Никоненко, 1996; О.М.Давидова, 1996; Д.М.Харченко, 1998; О.К.Кравченко, 2000; Т.В.Куценко, 2000; В.С.Лизогуб, 2001; І.О.Іванюра, 2001 та інші). На сучасному етапі виникла потреба узагальнити, систематизувати результати досліджень, простежити вікові зміни психофізіологічних функцій та динаміку зв'язків між ними на усіх етапах онтогенезу, що дало б можливість наблизитися до розуміння природи індивідуальних відмінностей між людьми та їхньої поведінки, обгрунтувати шляхи, засоби і методи їх практичного використання. Але досить складно порівнювати результати робіт, виконаних з різними методичними підходами на окремих вікових та професійних категоріях населення. Тому М.В.Макаренко започаткував комплексні дослідження формування та становлення психофізіологічних функцій в онтогенезі, які вивчають різні вікові групи людей за допомогою однакових методик, на однакових приладах. Неохопленим такими дослідженнями залишився лише один віковий період - з 11 до 14 років.

Вибір теми дисертації визначається також і тим, що небагато робіт присвячено вивченню дітей середнього шкільного віку, а їх результати часто суперечливі. Початок статевого дозрівання, який припадає на середній шкільний вік, накладає свій відбиток на усі процеси, які відбуваються в організмі людини, зокрема і на розвиток властивостей основних нервових процесів, нейродинамічних та психічних функцій. Тому віковий період з 11 до 14 років є одним з найскладніших для розуміння і потребує подальшого вивчення.

Отримані експериментальні дані можуть бути використані як теоретичне підгрунтя для вирішення питань індивідуалізації та оптимізації навчання, профорієнтації і професійного психофізіологічного відбору, оцінки функціонального стану організму.

Зв'язок з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота є продовженням комплексних досліджень, розпочатих в лабораторії фізіології вищої нервової діяльності НДІ фізіології ім. О.О.Богомольця НАН України, з вивчення особливостей формування вікової динаміки властивостей основних нервових процесів (функціональної рухливості та сили), нейродинамічних та психомоторних функцій та їх зв'язку з ефективністю навчальної та професійної діяльності людини в онтогенезі. Вона виконана у межах теми Інституту фізіології ім. О.О. Богомольця НАН України “Аналіз міжнейронних зв'язків в корі і підкоркових структурах головного мозку під час виконання реальних функцій”, номер держреєстрації 0199U004037.

Мета і задачі дослідження. Метою даного дослідження є вивчення становлення властивостей основних нервових процесів (функціональної рухливості та сили нервових процесів), їх зв'язку з нейродинамічними, деякими психічними функціями та з'ясування їх ролі в успішності навчання учнів середнього шкільного віку.

У відповідності з метою були визначені такі основні задачі:

1. Вивчити вікову динаміку формування властивостей основних нервових процесів, нейродинамічних та психічних функцій в учнів середнього шкільного віку.

2. Встановити зв'язки між властивостями основних нервових процесів і показниками сенсомоторних реакцій, функцій пам'яті, уваги, успішністю навчання.

3. Дослідити вікову динаміку нейродинамічних та психічних функцій дітей середнього шкільного віку з різним рівнем індивідуально-типологічних властивостей вищої нервової діяльності.

Об'єктом дослідження є властивості психофізіологічних функцій учнів середнього шкільного віку.

Предметом дослідження є розвиток індивідуально-типологічних властивостей ВНД та їх прояв у сенсомоторних, психічних функціях та успішності навчання дітей 11-14 років.

Методи дослідження. Для досягнення мети і задач дослідження застосовувалися: аналіз та узагальнення наукової літератури з проблеми, методи дослідження властивостей основних нервових процесів (функціональної рухливості та сили нервових процесів), вимірювання латентних періодів зорово-моторних реакцій різної складності, методи оцінки успішності навчання, визначення властивостей короткочасної зорової пам'яті та функції уваги, методи математичної статистики.

Наукова новизна одержаних результатів. Отримано нові дані про розвиток нейродинамічних функцій, функцій пам'яті та уваги у динаміці їх формування і у залежності від властивостей основних нервових процесів в учнів середнього шкільного віку. Показано, що віковий період від 11 до 14 років характеризується подальшим формуванням нейродинамічних функцій, що проявляється в розвитку властивостей основних нервових процесів та скороченні параметрів простих і складних сенсомоторних реакцій. Встановлено вірогідну кореляційну залежність функціональної рухливості, сили нервових процесів з латентними періодами складних зорово-моторних реакцій у 11-річному віці та зменшення таких зв'язків у 12-14 років. Не виявлено зв'язку між властивостями ВНД і часовими характеристиками простої зорово-моторної реакції.

У дітей середнього шкільного віку продовжують розвиватись функції короткочасної зорової пам'яті та уваги. В 11-річних учнів формуються зв'язки між показниками основних нервових процесів і обсягом пам'яті, у школярів 12-14 років такі зв'язки не виявлені. Властивості уваги учнів 11-ти років корелюють з функціональною рухливістю та силою. У 12-13 років така залежність зменшується, а у 14 - зникає.

Результати досліджень показують, що успішність навчання 11-річних дітей корелює з властивостями основних нервових процесів. З віком (12-14 років) така залежність зменшується.

Отримані дані дозволяють вважати, що індивідуально-типологічні властивості ВНД впливають на характер нейродинамічних, психічних функцій та успішність навчання учнів. З початком статевого дозрівання такий зв'язок зменшується.

Практичне значення одержаних результатів. Порівняння властивостей основних нервових процесів з часовими характеристиками різних за складністю зорово-моторних реакцій, показниками пам'яті, уваги, успішністю навчання учнів 11-14 років можуть знайти застосування при пошуку найбільш стійких комбінацій типологічних властивостей ВНД та психічних функцій. Результати, отримані у дисертаційній роботі, можна використати для створення концепції та класифікації психофізіологічних типів учнів. Така концепція необхідна для організації індивідуально-диференційованого підходу в навчальному процесі, виявлення схильності учнів до втоми, захворювань, витривалості до різних розумових та фізичних навантажень, добору адекватних засобів оптимізації функціонального стану.

Отримані дані включені у лекційні курси фізіології ВНД, вікової фізіології та психології Вінницького, Черкаського, Херсонського, Уманського, Ніжинського педагогічних університетів, Вінницького національного медичного університету та інших вищих навчальних закладів.

Особистий внесок здобувача полягає у самостійному виконанні дослідження, статистичної обробки даних, їх аналізу та узагальнення. Інтерпретація отриманих результатів та висновки обговорені з науковим керівником.

Апробація результатів дисертації. Матеріали дисертації доповідались і обговорювались на симпозіумі “Особливості формування та становлення психофізіологічних функцій в онтогенезі” (Київ-Черкаси, 1995, 1999), республіканських наукових конференціях “Індивідуальні психофізіологічні особливості людини та професійна діяльність” (Київ-Черкаси, 2001), “Проблеми вікової фізіології” (Луцьк, 1998), ХV та ХVI з'їздах Українського фізіологічного товариства (Донецьк, 1998 та Вінниця, 2002).

Публікації. За результатами роботи опубліковано 8 робіт, у тому числі 3 статті у фахових виданнях та 5 матеріалів і тез наукових конференцій.

Структура та обсяг дисертації. Дисертація складається з вступу, огляду літератури, методик досліджень, опису власних результатів, їх обговорення, висновків та списку цитованої літератури. Текст дисертації викладений на 137 сторінках машинописного тексту. Робота містить 34 таблиці та ілюстрована 25 рисунками. Бібліографія включає 258 джерел вітчизняної та зарубіжної літератури.



ОСНОВНИЙ ЗМІСТ

Аналіз даних, представлених в літературі, показав, що зміни нейродинамічних характеристик та психічних функцій у дітей середнього шкільного віку вивчені недостатньо, як і зв'язок сенсомоторних та психічних функцій, успішності навчання з властивостями основних нервових процесів та індивідуальні особливості прояву їх у груп досліджуваних з різними типологічними властивостями ВНД.

Організація та методики дослідження. Зрізові та лонгітудинальні обстеження дітей проводились восени, у жовтні, у дні високої розумової працездатності з 9 до 12 години, тому що саме у цей час проявляється оптимальний рівень фізіологічних функцій. У роботі використані результати 243 комплексних обстежень дітей віком 11-14 років - учнів 5-8 класів ЗОСШ №32 та №35 м. Вінниці.

Дослідження функцiональної рухливості нервових процесiв (ФРНП) та сили нервових процесiв (СНП) проведенi за методикою М.В.Макаренка на приладах ПНН-3-01 (лонгітудинальні дослідження) та ПНДО-1 (зрізові дослідження).

Методика дослідження ФРНП грунтується на диференціюванні позитивних та гальмівних подразників в режимі “зворотного зв'язку”. Подразниками слугували світлові сигнали червоного, жовтого та зеленого кольорів. Початкова експозиція сигналу становила 900 мс, а тривалість кожного наступного подразника змінювалася автоматично в залежності від характеру відповіді досліджуваного (після правильної відповіді експозиція наступного сигналу зменшувалася на 20 мс, а після помилкової - збільшувалася на 20 мс). Тривалість пауз між подразниками постійна і становила 200 мс.

Перед початком дослідження обстежуваний отримував інструкцію про те, що при появі на екрані сигналу червоного кольору необхідно якнайшвидше натиснути правою рукою праву кнопку, при появі сигналу зеленого кольору - лівою рукою ліву кнопку. На сигнали жовтого кольору не реагувати. При помилкових реакціях роботу не припиняти, а максимально зосередити увагу на правильному виконанні інструкції.

Для визначення рівня функціональної рухливості нервових процесів пропонується серія із 120 сигналів (по 40 кожного кольору), що у випадковому порядку змінюють один одного. Показником функціональної рухливості нервових процесів є час, затрачений на виконання такого навантаження. Чим вищий темп роботи досліджуваного, тим меншим є час виконання завдання і тим кращим є його показник.

Основним критерієм сили нервових процесів є працездатність головного мозку, яка проявляється в здатності нервової системи витримувати тривале концентроване навантаження або дію дуже сильного подразника, не переходячи у позамежне гальмування. Сила нервових процесів визначалась за вищеописаною методикою, але у цьому випадку фіксувалась загальна кількість переглянутих сигналів, тоді як час виконання завдання залишався незмінним - 5 хвилин. Більша кількість переглянутих сигналів за однаковий проміжок часу свідчить про вищу силу нервових процесів.

У нашому дослiдженнi зорово-моторнi реакцiї різного ступеня складності вивчалися на приладі та за методикою М.В. Макаренка [1987].

Дослідження розпочинали з визначення латентного періоду простої зорово-моторної реакції (ПЗМР). Обстежуваний повинен був при появі на екрані будь-якого подразника швидко натискати праву кнопку на пульті досліджуваного. Обстежуваному пред'являлося 30 подразників. На ПНДО час експозиції становив 0,7 секунди, а тривалість паузи змінювалась автоматично за певною програмою, закладеною у приладі, незалежно від швидкості реакції обстежуваного.

Далі досліджувався латентний перiод реакцiї вибору одного з трьох подразників - РВ1-3. Обстежуваному пред'являли тi ж самi сигнали і в тiй же кiлькостi, що i під час визначення ПЗМР, але пропонувалося якнайшвидше натискати праву кнопку правою рукою на появу сигналу червоного кольору і не натискувати жодної кнопки при появі інших кольорів. Експозицiя сигналу становила 0,9 секунди. Латентний період зорово-моторної реакції вибору двох з трьох подразників (РВ2-3) відрізнявся від двох попередніх тим, що, крім натиску на праву кнопку правою рукою при появі на екрані сигналу червоного кольору, обстежуваний повинен був натиснути ліву кнопку лівою рукою при появі на екрані сигналу зеленого кольору. У разі появи сигналу жовтого кольору - не здійснювати ніяких дій, так як цей сигнал є гальмівним. Темп, тривалість експозиції та пауза між подразниками були такими ж, як як і при визначенні РВ1-3. На ПНН-3-01 пауза між подразниками постійна - 1 секунда.

Вивчення функції короткочасної зорової пам'ятi проводили з використанням таблиць з 10 одиницями певного матерiалу. Обстежуваним пропонували для запам'ятовування рiзнi види матерiалу: слова, не пов'язанi між собою змістом, якi складалися з одного та двох складiв; двозначнi числа в межах 10-99; беззмiстовнi склади з двох приголосних i однiєї голосної букви; малюнки. Пiсля 30-ти секундного запам'ятовування обстежуваний протягом 30 секунд мав можливiсть закрiпити матерiал, що запам'ятав (час вiдставлення) у формi внутрiшньої мови. Пiсля 30-ти секундного вiдставлення обстежуваний вiдтворював знаки, якi запам'ятав, письмово у довiльному порядку. Чим бiльше було відтворено інформації, тим вищим був у нього показник обсягу пам'яті. Враховувався обсяг короткочасної зорової пам'ятi для кожного виду запам'ятовування.

Дослiджували обсяг, продуктивнiсть, переключення та розподiл уваги. Для вивчення обсягу і продуктивності уваги використовували коректурні таблиці Анфімова (М.В. Антропова, В.И. Козлов, 1984). Завдання оцінювалось за кількістю переглянутих знаків та допущених помилок. Дослідження переключення уваги проводилось за методикою відшукування чисел з переключенням - “червоно-чорні” таблиці Шульте (В.Л. Марищук, 1968). Завдання оцiнювалось за часом його виконання та характером пошуку чисел. Чим швидше виконується завдання, тим вищий рiвень переключення уваги. Вивчення розподілу уваги проводилось за методикою вiдшукування чисел. В квадрати були вписані 25 чисел у випадковому порядку. Досліджуваному необхідно якнайшвидше відшукувати числа в порядку зростання, показувати указкою та називати їх. Показником розподілу уваги є середня величина часу (в секундах), затраченого на перегляд п'яти таблиць.

Успішність навчання оцінювалась за п'ятибальною системою. Враховувалося три показники: середній бал успішності, середній бал “складних” предметів, середній бал “легких” предметів (М.В.Антропова і співавт., 1974). Середній бал успішності обчислювався як середнє арифметичне четвертних оцінок за І та ІІ чверті першого навчального півріччя. Окремо розглядалися середні бали “складних” (математика, мови, фізика, хімія) та “легких” предметів (література, історія, географія, біологія). Успішність за такими предметами як фізкультура, малювання, співи, праця не враховувалась.

Цифровi масиви досліджуваних показників обробляли методом варiацiйної статистики для кожного вiку окремо. Розподiливши обстежуваних на групи за рiвнем властивостей основних нервових процесiв (методом сигмальних відхилень), показники досліджуваних функцiй обчислювали окремо для кожної групи. Обчислювали такі статистичні показники: X - математичне очікування, m - помилка математичного очікування, - середнє квадратичне відхилення, Cv - коефіцієнт варіації, t - значення критерію істотності різниць Стьюдента, r - лінійні коефіцієнти кореляції та достовірності їх різниць за вибраним рівнем значення коефіцієнта p.

Результати досліджень та їх обговорення

Вікова динаміка нейродинамічних і психічних функцій в учнів середнього шкільного віку. Аналіз даних показав, що у віковий період від 11 до 14 років функціональна рухливість та сила нервових процесів найменш розвинуті у 11-річних дітей, поступово і нерівномірно покращуються у 12-13-річних та досягають максимального рівня у 14-річних школярів (табл. 1).

Динаміка змін властивостей сенсомоторних функцій має загальну закономірність для усіх трьох показників - зменшення часу на переробку інформації у досліджуваних з 11-ти до 14-ти років. На прості зорово-моторні подразники латентні періоди найкоротші, з ускладненням завдань час відповіді зростає. Тобто сенсомоторна реактивність в онтогенезі змінюється залежно від віку та складності завдання.

Впродовж досліджуваного періоду у дітей 11-14 років відбувається поступове покращення мнемічної функції. В усіх вікових групах достовірно вищі показники обсягу запам'ятовування на малюнки та слова, найнижчі - на беззмістовні склади. Показники запам'ятовування чисел займають проміжне положення. Тобто обсяг пам'яті залежить від віку та складності інформації.

Більш рівномірно покращуються показники уваги. Інтенсивніше змінюються обсяг та продуктивність, менш динамічно - переключення та розподіл уваги.

Порівняння отриманих результатів з літературними даними дозволяє зробити висновок, що темпи розвитку досліджуваних властивостей учнів середнього шкільного віку нижчі, ніж у молодших та старших школярів. Такий висновок підтверджується і результатами статистичного аналізу. Різниці середньогрупових значень сусідніх вікових груп більшості показників неістотні. Але за період від 11 до 14 років усі показники змінилися достовірно.

Отже, як властивості основних нервових процесів, так і сенсомоторні та психічні функції у віці від 11 до 14 років гетерохронно та нерівномірно змінюються. Такі зміни, слід вважати, пов'язані з подальшим визріванням морфофункціональних мозкових структур, формуванням ансамблів нервових клітин, які відповідають за здійснення інтегративних процесів, їх зрілістю, змінами та удосконаленням механізмів регуляції коркової активації (Д.А.Фарбер, Н.В.Дубровинская, 1988).

Неоднорідність індивідуальних показників психофізіологічних функцій характерна для усього досліджуваного періоду. Достовірних відмінностей показників за статевою ознакою не виявлено.

Сенсомоторні реакції різного ступеня складності та їх зв'язок з властивостями основних нервових процесів. Вчені, які працювали з різними віковими групами обстежуваних, звернули увагу на схожість динаміки різних за складністю сенсомоторних реакцій з динамікою властивостей основних нервових процесів, що свідчить про наявність зв'язку між цими нейродинамічними функціями. Такі зв'язки були підтверджені рядом досліджень, причому виявилось, що найтісніше пов'язана з типологічними властивостями ВНД найскладніша реакція - реакція вибору двох подразників з трьох (Н.В.Макаренко, 1984, 1989, О.М.Давидова, 1996, О.П.Никоненко, 1996, О.Б.Спринь, 1997, Д.М.Харченко, 1998, О.К.Кравченко, 2000). Як вважає В.С.Лизогуб (2001), саме характер взаємозв'язку різних за складністю сенсомоторних реакцій з властивостями основних нервових процесів найбільш повно відображає ступінь морфофункціональної зрілості мозку і механізмів його регуляції, тоді як окремо взяті нейродинамічні показники характеризують ступінь дозрівання тих структур, взаємозв'язки між якими ще остаточно не сформувались. Враховуючи, що у віковий період 11-14 років ще продовжуються як морфологічні, так і особливо функціональні зміни нервової системи, для вивчення формування індивідуальних особливостей психофізіологічних функцій в онтогенезі важливо простежити розвиток таких зв'язків у дітей середнього шкільного віку.

Зв'язки латентних періодів простої зорово-моторної реакції з властивостями нервових процесів виявились мінливими та нестабільними впродовж усього періоду досліджень. Вони то опускаються нижче рівня достовірності, то фіксують достовірний зв'язок.

Латентні періоди складних сенсомоторних реакцій достовірно корелюють і з силою, і з функціональною рухливістю нервових процесів в 11-річних дітей. В учнів 12-14 років такі зв'язки послаблюються.

Отже, у дітей усіх вікових груп латентні періоди реакцій вибору мають більшу кореляційну залежність від властивостей основних нервових процесів в порівнянні з простою зорово-моторною реакцією.

Для детальнішого аналізу залежності сенсомоторних реакцій від індивідуально-типологічних особливостей ВНД обстежуваних кожного віку методом сигмальних відхилень поділили на три групи: з високим, середнім та низьким рівнем функціональної рухливості нервових процесів. На такі самі групи поділили школярів і за рівнем сили нервових процесів. Але оскільки в усіх вікових групах між ФРНП та СНП був встановлений високий достовірний зв'язок, то у даній роботі наводяться лише показники часових характеристик сенсомоторних функцій в залежності від рівня ФРНП.

Результати досліджень виявили відсутність статистично вірогідних різниць середніх значень показників ЛППЗМР між сформованими групами усіх вікових періодів.

Відмінності латентних періодів реакцій вибору виражені чіткіше. Але різниці ЛПРВ1-3 між групами з різним рівнем ФРНП так і залишились недостовірними в усіх вікових групах. І лише 11-річні діти з низьким рівнем ФРНП мають достовірно довший ЛПРВ2-3, ніж їх однолітки з високим та середнім рівнем ФРНП. В учнів 12-14 років різниці між групами так і залишилися недостовірними.

Таким чином, більш високі показники різних за складністю сенсомоторних реакцій притаманні обстежуваним з високим рівнем властивостей нервових процесів. Така залежність характерна для наймолодшої, 11-річної групи обстежуваних. В 12-13 років вона зменшується, а у 14 - зникає.

Відсутність достовірних різниць середніх величин латентних періодів ПЗМР у групах з різними градаціями властивостей основних нервових процесів, як і кореляції між індивідуально-типологічними властивостями ВНД та часовими характеристиками цих реакцій, може бути обумовлена тим, що останні є автоматизованою відповіддю, яка у школярів досліджуваного вікового періоду уже може реалізуватися і за мінімальною участю вищих відділів мозку. З ускладненням завдання щодо диференціювання позитивних і гальмівних подразників в 11-річних обстежуваних з'являється зв'язок між властивостями основних нервових процесів і сенсомоторними функціями. Найкраще такий зв'язок проявляється у випадку диференціювання не лише виду подразника, а і типу відповіді (лівою чи правою рукою) та ще й з участю гальмівного сигналу.

Переробка складнішої інформації потребує більш складної функціональної організації нейронних ансамблів неокортексу, що значною мірою обумовлене індивідуально-типологічними властивостями ВНД. Тому при ускладненні моделі експерименту час зорово-моторної реакції у досліджуваних з низьким рівнем ФРНП та СНП був значно більшим, ніж у їх однолітків з високим та середнім рівнем розвитку типологічних властивостей.

Такі результати та подібну їх інтерпретацію можна зустріти у роботах авторів, які працювали з дорослими людьми, старшими школярами та студентами (М.В.Макаренко і співавт., 1987; О.М.Давидова, 1996; Д.М.Харченко, 1998). Початок пубертатного періоду вносить розлад у сформовані функціональні механізми інтегративної діяльності мозку. Проявом таких змін у роботі ЦНС і є зменшення або відсутність зв'язку часу сенсомоторних реакцій з рівнем властивостей основних нервових процесів в учнів 12-14 років.

Таким чином, в 11-річних дітей складні реакції вибору достовірно корелюють з індивідуально-типологічними особливостями ВНД. Кореляція між властивостями основних нервових процесів і латентними періодами простих сенсомоторних реакцій не виявлена. Встановлено наявність статистично достовірних різниць латентних періодів реакції вибору двох подразників з трьох у школярів з різним рівнем ФРНП.

У старших вікових групах дітей зв'язки сенсомоторних реакцій з властивостями основних нервових процесів нерівномірно, хвилеподібно зменшуються. Залежність часових характеристик сенсомоторних реакцій від рівня ФРНП у обстежуваних 12-14 років не виявлена.

Властивості психічних функцій учнів з різним рівнем індивідуально-типологічних властивостей вищої нервової діяльності. На наступному етапі досліджень виявляли зв'язки між показниками індивідуально-типологічних властивостей нервових процесів та параметрами психічних функцій. Найвищі значення коефіцієнтів кореляції спостерігаються в 11-річних дітей між пам'яттю на числа і слова та СНП (r=0.29-0.33, P>0.05), але навіть вони не сягають рівня вірогідності (0.35). В учнів 12-14 років коефіцієнти кореляції різко знижуються.

Як встановила Т.І.Борейко (1993), у 9-річних школярів з'являється зв'язок обсягу пам'яті на малюнки, у 10-річних - на слова та малюнки з ФРНП. О.М.Давидова (1996) та Д.М.Харченко (1998) показали, що з 15 до 21 року найбільш стійким та стабільним є зв'язок обсягу пам'яті на числа з властивостями основних нервових процесів. На нашу думку, отримані результати та дані літератури дозволяють вважати, що у дітей 11-ти років є тенденція до появи зв'язків між обсягом пам'яті та індивідуально-типологічними властивостями ВНД. Зміни характеру взаємовідносин мозкових структур, які супроводжують початок пубертатного періоду, приводять до дестабілізації таких зв'язків. У школярів 12-14 років вони не виявлені. Такий висновок підтверджується і порівнянням показників пам'яті у групах з різним рівнем ФРНП. Як правило, середні значення обсягу пам'яті на усі види матеріалу у дітей з високим рівнем ФРНП вищі, ніж у їх однолітків з низьким рівнем ФРНП, але різниці між середньогруповими значеннями неістотні (P>0.05).

Кореляційний аналіз виявив статистично достовірні зв'язки усіх показників уваги з СНП та обсягу і продуктивності уваги з ФРНП у дітей 11-ти років. У 12-річних дітей переключення, обсяг, та продуктивність уваги достовірно пов'язані з силою нервових процесів, а з функціональною рухливістю усі коефіцієнти кореляції виявилися нижчими межі вірогідності. У 13-річних школярів зв'язки показників уваги з властивостями основних нервових процесів різко знижуються, у 14-річних вони не виявлені.

Міцність зв'язків з різними показниками уваги неоднакова. Тісніше корелюють з властивостями основних нервових процесів такі показники, як переключення, обсяг та продуктивність уваги, менш залежним виявився розподіл уваги. Поступово зменшуються значення коефіцієнтів кореляції переключення та розподілу уваги впродовж усього досліджуваного періоду і різко, обвально - обсягу та продуктивності уваги після 12-ти років.

Якщо врахувати думку (М.Н.Ливанов, 1975; С.Л.Рубинштейн, 1989; М.В.Макаренко, 1991), що увага є активним процесом, на який впливає швидкість сприйняття, переробки і відтворення інформації, то стає зрозумілим, що у осіб з високим рівнем властивостей основних нервових процесів вищими є і параметри уваги. Встановлено, що обсяг та продуктивність уваги вірогідно вищі в 11-річних учнів з високим рівнем функціональної рухливості, ніж у їх однокласників з низьким рівнем ФРНП. У 12-14-річних дітей така закономірність не спостерігається. Щодо переключення уваги, то істотно відрізняються показники крайніх груп школярів 11-ти та 13-ти років. Не встановлено певних закономірностей відносно розподілу уваги впродовж усього періоду обстежень.

Отже, в 11-річних дітей вищий рівень індивідуально-типологічних особливостей ВНД забезпечує більш високий рівень прояву психічних функцій. У 12-13 років така залежність зменшується, а у 14 років зникає. На нашу думку, розрив сформованих у цьому віці нервових зв'язків пов'язаний з гормональними змінами, викликаними початком статевого дозрівання.

Успішність навчання учнів середнього шкільного віку та її зв'язок з властивостями основних нервових процесів і психічних функцій. Статистичний аналіз показав, що в 11-річних досліджуваних показники успішності достовірно корелюють з силою та функціональною рухливістю нервових процесів.

В інших вікових групах коефіцієнти кореляції знизились, жоден зв'язок не є достовірним. Слід відмітити підвищення коефіцієнтів між показниками успішності та силою нервових процесів у групі 14-річних школярів (r=0.21-0.31), але і ці коефіцієнти знаходяться нижче межі достовірності (P>0.05).

Крім того, існує відмінність у специфіці розвитку властивостей уваги в осіб з різною ФРНП. Темпи розвитку властивостей уваги у дітей з низькою ФРНП вищі, ніж у їх однолітків з високою ФРНП впродовж усього досліджуваного періоду. В результаті різниця між середніми значеннями показників крайніх груп з роками зменшується. Відбувається зближення середньогрупових значень показників уваги, про що свідчить відсутність істотних різниць між ними у віці 12-14 років.

Аналіз успішності навчання у групах дітей з різним рівнем ФРНП показав, що школярі з вищими показниками функціональної рухливості навчаються краще своїх однолітків з нижчими показниками ФРНП. Але різниці показників в усіх вікових групах виявились неістотними.

Отже, у дітей 11-ти років успішність навчання корелює з властивостями основних нервових процесів. В учнів 12-13 років така закономірність не виявлена. У 14-річних школярів з'являється тенденція до появи таких зв'язків.

Мінливими та неоднозначними виявились у дітей 11-14 років зв'язки успішності навчання з показниками пам'яті та уваги.

У найменших, 11-річних дітей, усі показники успішності навчання достовірно корелюють з усіма властивостями довільної уваги. Коефіцієнти кореляції з обсягом пам'яті не сягають рівня достовірності. У дітей 12-ти років усі коефіцієнти кореляції недостовірні. У 13-річних вони різко підвищуються і зв'язки з обсягом пам'яті на числа і малюнки та переключенням і розподілом уваги виявляються достовірними. У 14-річних показники успішності навчання достовірно корелюють з усіма показниками пам'яті та розподілом уваги.

Таким чином, у зв'язках успішності навчання з психічними функціями можна помітити певну закономірність: протягом середнього шкільного віку зв'язки успішності навчання з показниками пам'яті зміцнюються, а з властивостями довільної уваги - зменшуються. Така закономірність не поширюється на 12-річних. У цьому віковому періоді коефіцієнти кореляції недостовірні.

Дослідження, проведені на дорослих обстежуваних (М.В.Макаренко, 1980-1998), показали провідну роль ФРНП в організації уваги, пам'яті, професійної діяльності людей. Таким чином, вікові зміни сенсомоторної реактивності, пам'яті та уваги залежать від генетично детермінованих властивостей основних нервових процесів. Ці властивості нервової системи є нейрофізіологічною основою системної організації, регуляції та координації діяльності багатьох морфофункціональних структур мозку, які беруть участь у здійсненні психічних функцій. Така закономірність чітко проявляється у 11-річному віці. Початок пубертатного періоду, який припадає на 12-14 років, вносить зміни у роботу мозку, порушує певні cформовані зв'язки.

Для початку статевого дозрівання (10-12 років у дівчаток та 12-13 років у хлопчиків) характерна висока активність гіпоталамо-гіпофізарної системи, яка в силу поки що недостатнього розвитку периферичних залоз не отримує від них зворотних гальмівних впливів. Підвищена активність гіпоталамуса вносить суттєві зміни у той зрілий тип корково-підкоркових взаємовідносин, який встановлюється до 9-10 років. Змінюються умови функціонування кори великих півкуль, здійснення її регулюючих впливів на підкоркові структури утруднюється. Значне підвищення активності підкоркових структур приводить до негативних зрушень як в організації спокою, так і діяльності мозку. Гальмуються механізми довільної регуляції функцій. На ІІ та ІІІ стадіях статевого дозрівання знову, як у молодших школярів, починає переважати генералізована активація емоційного характеру, внесок механізмів вибіркової коркової активації зменшується (Д.А.Фарбер, 1990).



ВИСНОВКИ

1. Віковий період від 11 до 14 років характеризується подальшим формуванням нейродинамічних та психічних функцій, що проявляється у розвитку властивостей основних нервових процесів та покращенні параметрів простих і складних сенсомоторних реакцій, в зростанні обсягу короткочасної зорової пам'яті та параметрів уваги.

2. Властивості основних нервових процесів (ФРНП та СНП) суттєво впливають на розвиток нейродинамічних функцій і мають достовірний зв'язок з параметрами складних сенсомоторних реакцій. У віці 12-14 років такі зв'язки послаблюються.

3. Не виявлено зв'язку між типологічними властивостями ВНД і часовими характеристиками простих зорово-моторних реакцій, а також достовірності різниць цих показників у групах досліджуваних з різним рівнем розвитку властивостей основних нервових процесів.

4. Показники довільної уваги в учнів середнього шкільного віку достовірно корелюють з рівнем властивостей основних нервових процесів. Учні з високим розвитком функціональної рухливості і сили нервових процесів характеризувались вищими показниками уваги, ніж учні з низькими властивостями нервових процесів.

5. Зв'язки між показниками ФРНП, СНП та обсягом короткотривалої зорової пам'яті продовжують формуватись в 11-річних дітей. В учнів 12-14 років такі зв'язки не виявлені.

6. Встановлено зв'язок властивостей основних нервових процесів з успішністю навчання учнів 11-ти років. Значне посилення нерівномірності та гетерохронності розвитку дітей 12-13 років приводить до зникнення подібних зв'язків. У 14-річних учнів з'являється тенденція до появи зв'язків між індивідуально-типологічними властивостями ВНД та успішністю навчання.

7. Зв'язки успішності навчання з показниками довільної уваги та короткотривалої зорової пам'яті впродовж досліджуваного періоду мінливі та нестабільні.

8. Період середнього шкільного віку можна охарактеризувати як період уповільненої динаміки індивідуально-типологічних особливостей ВНД та властивостей психічних функцій із поступовим темпом їх зростання.



СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ РОБІТ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Макаренко М.В., Мацейко І.І., Борейко Т.І. Розвиток властивостей психофізіологічних функцій у дітей середнього шкільного віку//Особливості формування та становлення психофізіологічних функцій в онтогенезі. Матер. симпозіуму. Київ-Черкаси.-1995.- С. 52.

2. М.В.Макаренко, Т.І.Борейко, В.С.Лизогуб, І.І.Мацейко, О.П.Никоненко, В.М.Панченко, О.Б.Спринь. Вікові зміни вищої нервової діяльності у людини // Вісник ЧДУ: Актуальні проблеми фізіології.-Черкаси.-1996.-Вип.1.- С. 49-53.

3. М.В.Макаренко, В.С.Лизогуб, О.М.Давидова, І.І.Мацейко. Вікова динаміка формування функції пам'яті та її зв'язок з властивостями основних нервових процесів у учнів старшого шкільного віку // Фізіол. журн.-1997.-Т.43.-№5-6.- С. 76-83.

4. Макаренко М., Лизогуб В., Богуцька Т., Борейко Т., Давидова О., Мацейко І., Харченко Д. Зміни властивостей нейродинамічних функцій у людей в період від першого дитинства до зрілого віку // Матер. всеукр. наук. конф. “Проблеми вікової фізіології.”-Луцьк.-1998.-С. 21-22.

5. Макаренко М.В., Мацейко І.І. Розвиток уваги та її зв'язок з функціональною рухливістю нервових процесів у дітей середнього шкільного віку//Особливості формування та становлення психофізіологічних функцій в онтогенезі. Матер. симпозіуму. Київ-Черкаси.-1999.- С. 63.

6. Н.В.Макаренко, В.С.Лизогуб, Т.И.Борейко, Е.М.Давыдова, Д.Н.Харченко, О.К.Кравченко, И.И.Мацейко, А.Н.Василенко, Е.Д.Андриенко. Сенсомоторные функции в онтогенезе человека и их связь со свойствами нервной системы // Физиология человека.-2001.-Т.27, №6.- С. 52-57.

7. Мацейко І.І. Індивідуально-типологічні особливості ВНД та успішність навчання дітей 11-14 років // Індивідуальні психофізіологічні особливості людини та проф. діяльність. Матер. наук. конф. Київ-Черкаси.-2001.- С. 82.

8. Мацейко І.І. Сенсомоторна реактивність та основні властивості нервових процесів у дітей середнього шкільного віку // Фізіол. журн.-2002.-Т.48, №2.- С. 126-127.

Размещено на Allbest.ru