Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы 9
1.1. Движения глаз как характеристика когнитивных процессов 9
1.2. Психология и психофизиология процесса чтения как сложной когнитивной деятельности 21
Глава 2. Организация и методы исследования 39
2.1. Методика исследования 39
2.2. Организация и контингент исследования 40
2.3. Стимульный материал 43
2.4. Пространственно-временные параметры движений глаз 46
2.5. Статистическая обработка результатов исследования 48
Глава 3. Результаты исследования и их обсуждение 49
3.1. Особенности окуломоторной активности у детей 6-7 и 9-10 лет в процессе чтения текстов различной сложности 49
3.2. Особенности окуломоторной активности у детей 6-7 лет с разной сформированностью навыка чтения . 88
3.3 Особенности окуломоторной активности у детей 9-10 лет с разной сформированностью навыка чтения. 114
Выводы 144
Список литературы 146
- Психология и психофизиология процесса чтения как сложной когнитивной деятельности
- Организация и контингент исследования
- Пространственно-временные параметры движений глаз
- Особенности окуломоторной активности у детей 6-7 лет с разной сформированностью навыка чтения
Психология и психофизиология процесса чтения как сложной когнитивной деятельности
Для решения большого спектра задач, которые ставила окуломоторная проблематика, использовались различные методы регистрации движений глаз, такие как киносъемка, электроокулография, фотооптический, фотоэлектрический и электромагнитный методы и т.п. Так, например, метод электроокулографии позволил Леушиной Л.И. [48] обнаружить связь амплитуды и латентного периода саккад со зрительной оценкой расстояния и дифференцированием форм, а так же сделать заключение о том, что в процессе восприятия движения глаз выполняют установочную, а не измерительную или построительную функцию. При помощи этого же метода на основе собранных данных о движениях глаз в норме и при патологии Шахнович А.Р. [73] выделил два механизма управления движениями, один из которых связан с формированием и реализацией жестких программ, не корректирующихся в ходе саккады, а другой – с функционированием непрерывной обратной связи. Метод электроокулографии помог в прослеживании становления окуломоторной системы в онтогенезе, роль в этом процессе перемещения объектов и их антиципации [65]. С его помощью выявлены особенности бинокулярного восприятия [39], особенности развития функциональной структуры поля зрения, закономерности зрительно-вестибулярных взаимодействий младенцев [53]. Лернер Г.И. и Подольский А.И. [46] обнаружили, что в основе симультанного, т.е.,
фактически, сиюминутного, опознания визуального стимула лежит сукцессивно (последовательно) развернутое зрительное действие, выявили закономерности формирования симультанного опознания и условия планомерного перехода от сукцессивного восприятия к симультанному. Результаты использования методики электроокулографии, основанной на наличии разности потенциалов между роговицей и сетчаткой, т. е. между передним и задним полюсами глазного яблока, показывают, что в раннем онтогенезе зрительные функции проходят два этапа: на первом (от рождения до 6 недель) – реализуются генетически заданные формы зрительной и окуломоторной активности, на втором (с 3-4 месяцев) – зрительные функции подстраиваются к условиям жизнедеятельности, а генетические программы корректируются вновь формируемыми связями.
Фотоэлектрический метод, имеющий небольшую (около 10) разрешающую способность, широко применялся в сравнительных исследованиях окуломоторной активности у здоровых испытуемых и больных с локальными поражениями мозга. Метод основан на возможности регистрации светочувствительной видеоаппаратурой отраженного от роговицы пучка света. Чаще всего использовался свет инфракрасного диапазон. Глезер В.Д. [28] обнаружил «зону нечувствительности сетчатки», величина которой определяет предельную точность сохранения фиксации. Владимировым А.Д. и Хомской Е.Д. [23] выявлены связи движений глаз с различными отделами мозга. Ученые показали также, что параметры движений глаз имеют сложный характер отношений к процессу восприятия.
Анализ литературы позволяет сделать вывод о том, что большинство работ прошлого века, изучающих чтение как сложный когнитивный процесс, акцентируют свое внимание на такой достаточно большой области как процесс понимания отдельных слов, фраз или текста целиком. В отечественной науке работ, связанных исследованием собственно движений глаз именно в процессе чтения, насчитывается крайне мало. Исследователи сосредоточивали свое внимание на изучении окуломоторной активности в процессах когнитивной деятельности, но в несколько других областях. Например, изучалось и изучается восприятие лица и его элементов, восприятие объектов различной конфигурации и информативного наполнения в различных функциональных состояниях, восприятие и анализ движущихся предметов, эргономика управляющих элементов и пр. [5]. Практически не встречаются исследования окуломоторной активности при чтении у детей на начальном и последующих этапах формирования навыка. В настоящее время России исследования глазодвигательной активности развиваются по нескольким направлениям: изучение окуломоторной активности при восприятии символов, эмоциональных составляющих человеческого лица, при чтении слов и текстов различных конфигураций [17], при операторской работе различных производств. Также существуют работы и в области физиологии, изучающие, например, особенности функциональной организации головного мозга в процессе чтения, которые, являясь сопутствующими, открывают дополнительные стороны восприятия информации [79, 109, 114, 177, 196, 211, 270, 287].
Следует отметить, большая часть зарубежных работ по изучению движений глаз связана с психолингвистической расшифровкой этого процесса - исследуется влияние психолингвистических факторов в процессе чтения. Между тем, чтение – это интеграция сложного комплекса познавательных процессов – внимания, зрительного и зрительно пространственного восприятия, фонетико-фонематического восприятия, произвольной организации деятельности, рабочей памяти. На начальном этапе формирования навыка в возрасте 6-7 лет эти процессы еще не сформированы. Важно уточнить, что у каждого отдельного ребенка степень сформированности каждого из этих процессов может быть различной [14] и образовательный процесс в каждом конкретном случае требует индивидуального подхода.
Организация и контингент исследования
Согласно Таблице 5, размер средней прогрессивной саккады, совершаемой детьми первой группы (6-7 лет) по ходу текста, составляет 1.08-1.20 угловых градуса, тогда как 9-10 летние школьники совершают более длинные саккады – в среднем 1.54-2.04 угловых градусов. Статистический анализ показал, что, средняя амплитуда прогрессивных саккад достоверно больше (p 0.001) у группы 9-10 летних детей в 1.4-1.7 раза, чем 6-7 летних, в зависимости от «сложности текста». Наименьшее увеличение амплитуды прогрессивных саккад было показано в тексте №2 («квазитекст») (1.08±0.04 угл.град. в 6-7 лет и 1.54±0.05 угл.град. – в 9-10 лет), затем, по нарастающей, идут тексты №1, №3. Наибольшая разница между разными возрастными группами по данному показателю окуломоторной активности показана при чтении текста №4 (1.20±0.06 угл.град. в 6-7 лет и 2.04±0.06 угл.град. – в 9-10 лет). Т.е. в порядке увеличения «сложности текста», в данном случае характеризуемой средней длиной слов, увеличивается и амплитуда прогрессивных саккад. Визуальные различия по данному пространственно-временному показателю окуломоторной активности проиллюстрированы на рисунке 5. Подобное изменение в зависимости от «сложности» текста было отмечено и при анализе «продолжительности фиксаций».
Дисперсионный анализ, проведенный в отношении воздействия степени возрастной и когнитивной развитости чтеца на «среднюю амплитуду прогрессивных саккад» показал, что фактор «возраст» (Таблица 8), и фактор «навык чтения» оказывает достоверное влияние на данный параметр окуломоторной активности (F(1, 85) = 93.71, p 0.0001 и F(1, 85) = 13.10, p=0.0005 соответственно). Однако, этот же анализ проведенный по текстам различной сложности по отдельности показал, что на среднюю амплитуду прогрессивных саккад, полученную при чтении текста №2, представляющего собой бессмысленный набор трехбуквенных слов статистически достоверно только влияние фактора «возраста» (F(3, 85) = 41.57, p 0.0001).
Что же касается влияния фактора «сложность текста» на амплитуду прогрессивных саккад, то оно также как и влияние на продолжительность фиксаций в разных возрастных группах не равнозначно. При анализе генеральной совокупности испытуемых влияние данного фактора статистически достоверно (F(3, 384) = 6.50, p 0.0001). Однако, в группе 6-7 летних дифференцировать детей по данному параметру окуломоторной активности нет возможности. Тогда как в группе 9-10 летних детей достоверность влияния «сложности текста» достаточна (F(3, 184) = 15.35, p 0.0001) и может послужить фактором различения степени развития навыка чтения. Таблица 8 Влияние фактора «возраст» и «сложность текста» на пространственно-временные характеристики движений глаз (среднюю амплитуду
Оценка влияние факторов возраста и сформированности читательского навыка на среднюю амплитуду регрессивных саккад показала крайнюю неоднозначность. Данный параметр характеризует длину саккады, произведенную против хода текста (влево при способе чтения слева на право). Чтец при совершении данной саккады перемещает свой взор в двух случаях: во-первых, для коррекции окуломоторной программы чтения. Это делается для того, чтобы в область видения попал стимул, который чтец может полностью воспринять. Во-вторых, регрессивная саккада совершается также для того, чтобы перечитать целый участок текста. Возникновение данного типа регрессов объясняется либо непониманием прочитанного, либо сбоями концентрации внимания, когда вроде как прочитанный текст замещается в оперативной памяти посторонними стимулами. Средняя амплитуда регрессивных саккад служит для оценки того, какая из причин детерминирует возникновение регрессов. Чем больше амплитуда регрессивной саккады, тем менее действенен фактор сбоя окуломоторной программы чтения, и более – фактор понимания прочитанного.
Согласно Таблице 5, средняя амплитуда регрессов у группы 6-7 летних детей составляет 0.99-1.27 угловых градуса, у группы 9-10 летних – 1.27-1.59. Статистический анализ показал, что с возрастом данный показатель глазодвигательной активности в целом увеличивается в 1.3-1.4 раза. При рассмотрении отдельных текстов, было показано, что у группы 9-10 летних детей при чтении простого текста №1 данный пространственно-временной показатель увеличен в 1.2 раза, по сравнению с группой 6-7 летних, однако, данное увеличение статистически не значимо (p=0.055) и имеет тенденциозный характер. Сравнительный анализ остальных текстов показал высокую значимость различий (p 0.001) по данному показателю движений глаз между детьми указанных возрастных групп. Визуальные различия по данному показателю окуломоторной активности между группами детей 6-7 и 9-10 лет при чтении различных текстов проиллюстрированы на рисунке 6.
Пространственно-временные параметры движений глаз
Анализ хорошо и плохо читающих учеников младшей группы показал, что у детей 6-7 лет с хорошо сформированным навыком чтения достоверно меньше средняя продолжительность фиксаций (в 1.58-1.93 раза, p 0.001). Наименьшие различия по данному показателю глазодвигательной активности отмечены при чтении «квазитекста» №2 (486.95±25.49 и 770.40±39.16 у группы 1 и 2, соответственно), а наибольшие – при чтении сложных текстов №3 и №4. В особенности текста №3 (429.88±27.86 и 831.35±43.33 у группы 1 и 2, соответственно). На рисунке 11 проиллюстрированы визуальные различия средней продолжительности фиксаций в процессе чтения различных текстов хорошо и плохо читающими учениками 6-7 лет
Вышеописанное подтверждает и другая методика статистического анализа. Проведенный многофакторный дисперсионный анализ показал, что влияние фактора «навык чтения» на «среднюю продолжительность фиксаций» достаточно велико (Таблица 26). В 6-7 летнем возрасте данный фактор статистически достоверно оказывает влияние на «среднюю продолжительность фиксаций» как при анализе всей совокупности текстов (F(1, 40) = 71.45, p 0.0001), так и при анализе текстов по отдельности.
«Средняя амплитуда прогрессивных саккад» Сравнительный анализ данных регистрации глазодвигательной активности хорошо и плохо читающих учеников 6-7 лет показал, что у детей с хорошо сформированным навыком чтения достоверно больше средняя амплитуда прогрессивных (в 1.24-1.47 раза) саккад. Наименьшие различия по данной характеристике окуломоторной активности показаны при анализе «квазитекста» №2 (1.19±0.06 и 0.96±0.04 угл.град. у группы 1 и 2), а наибольшие – сложного текста №4 (1.41±0.09 и 0.96±0.01 угл.град, группы 1 и 2). Данные проиллюстрированы на рисунке 12. Данные дисперсионного анализа, представленные в таблице 27, выявили достоверное влияние фактора «навык чтения» на амплитуду прогрессивных саккад у детей 6-7 лет как при анализе всей совокупности текстов (F(1, 40) = 18.78, p 0.0001), так и текстов по отдельности.
Сравнительный анализ средней амплитуды регрессивных саккад показал, что дети 6-7 летнего возраста из группы 1 (хорошо читающие) совершают достоверно большие регрессы только при чтении сложных текстов №3 (1.46±0.10 и 1.06±0.07 у групп 1 и 2, p=0.002) и №4 (1.25±0.06 и 1.01±0.04 у групп 1 и 2, p=0.001). Хорошо читающие ученики в указанных текстах совершали в 1.24-1.38 раза большие регрессивные саккады по сравнению с плохо читающими. Данные проиллюстрированы на рисунке 13. Дисперсионный анализ, представленный в таблице 28, подтверждает данное наблюдение: влияние фактора «навык чтения» как в тексте № 3 (F(1, 34) = 5.94, p=0.0202), так и в тексте №4 (F(1, 34) = 6.26, p=0.0174) имеет высокую значимость на среднюю амплитуду регрессивных саккад. Влияние данного фактора также показано и при анализе всей совокупности текстов (F(1, 34) = 6.25, p=0.0174). Это говорит о существовании тенденции к влиянию на амплитуду регрессов «навыка чтения» вне зависимости от морфо- и психолингвистической сложности текстов.
Также следует обратить внимание на процент регрессивных саккад. Статистические результаты проиллюстрированы на рисунке 14. Различия по данному показателю окуломоторной активности выявлены (p 0.05) только при сравнении результатов чтения текста №1 у групп хорошо и плохо читающих детей 6-7 лет. В более сложных заданиях (текстах № 2-4) достоверно значимых различий не выявлено. Это может говорить о том, что степень сформированности структур, ответственных за возникновение регрессов находится в 6-7 летнем возрасте на одном уровне как у хорошо, так и у плохо читающих детей. Данный вывод подтверждается и результатами многофакторного дисперсионного анализа (см. Таблицу 29). Влияние фактора «навык чтения» наблюдается только при чтении сложного текста №3 (F(1, 40) = 4.33, p=0.0439) у 6-7 летних детей. Однако, оценка влияния читательского навыка на всю совокупность текстов показывает, что данный фактор не оказывает значимого воздействия на процентное соотношение прогрессивных и регрессивных саккад данной возрастной группе.
Сравнительный анализ результатов регистрации движений глаз по среднему времени чтения выявил значимые (p 0.0001) различия скорости чтения у хорошо и плохо читающих детей 6-7 лет в процессе чтения всех типов текстов. Данные проиллюстрированы на рисунке 16. В 6-7 лет хорошо читающие ученики затрачивают на чтение текста в 1.9-2.7 меньше времени, по сравнению с плохо читающими. Простой текст №1 и «квазитекст» №2 читается всего в 1.9-2.0 раза быстрее (текст №1 - за 12.89±1.35 и 25.3±1.62 секунды у групп 1 и 2; текст №2 – за 21.55±1.95 и 39.93±2.94 секунды). Сложные тексты №3 и №4 показывают большие различия между хорошо и плохо читающими детьми данной возрастной группы. В среднем тексты читаются в 2.6 раза быстрее. Это подтверждает и многофакторный дисперсионный анализ (Таблица 30), в ходе которого показано достоверно значимое влияние «навыка чтения» на среднее время чтения как отдельных текстов, так и совокупности текстов (F(1, 40) = 83.52, p 0.0001).
Особенности окуломоторной активности у детей 6-7 лет с разной сформированностью навыка чтения
Наши исследования показали существенные различия параметров окуломоторной активности при чтении между детьми 6-7 лет с разной степенью сформированности навыка чтения. У детей с хорошо сформированным навыком чтения (53% испытуемых) по сравнению с плохо читающими учениками (47% испытуемых.) отмечены достоверно меньшая средняя продолжительность фиксаций, большая амплитуда прогрессивных саккад при меньшем их количестве, более высокая скорость и меньшее время чтения. У детей 6-7 лет с хорошо сформированным навыком чтения достоверно меньше средняя продолжительность фиксаций (в 1.58-1.93 раза, p 0.001). Причем, наименьшие различия по данному показателю глазодвигательной активности отмечены при чтении «квазитекста» (486.95±25.49 и 770.40±39.16 у группы 1 и 2, соответственно), а наибольшие – при чтении сложных текстов. У хорошо читающих средняя амплитуда прогрессивных саккад в 1.24-1.47 (в различных текстах) раза больше, чем у плохо читающих. Наименьшие различия по данному показателю отмечены при анализе «квазитекста», а наибольшие – сложного текста №4.
Большая, по сравнению с плохо читающими учениками, амплитуда прогрессивных саккад и, соответственно, меньшее их количество в тексте, возможно, связано с тем, что ученики с хорошим навыком чтения имеют увеличенный размер «оперативного поля зрения» или «оперативной единицы чтения» («диапазона восприятия»). В иностранной литературе данным понятиям соответствуют перцептивное поле зрения (или диапазон восприятия (англ. perceptual span)) и визуальное поле видения, соответственно. Под «оперативной единицей чтения» понимается некоторое количество знаков, «которое опознается при действии чтения одномоментно и, таким образом, является минимальной информационной единицей в процессах хранения (в оперативной памяти) и обработки информации» [40]. Однако, понятие «оперативное поля зрения» шире «единицы чтения», т.к., являясь частью поля зрения, практически одномоментно воспринимаемой и опознаваемой человеком, включает в себя и парафовеальную область видения. Возможность обработки информации из парафовеальной области может регулировать как продолжительность текущей и последующей фиксации, так и дальнейшую стратегию чтения [154, 231, 245].
С амплитудой прогрессивных саккад математически и логически связанно и количество прогрессивных саккад, приходящихся на букву, слог или слово. Сравнение среднего количества прогрессивных саккад на элементы текста (букв, слогов, слов) у детей 6-7 лет с разной степенью сформированности навыка чтения показывают, что существуют достоверные различия (p 0.01) при чтении всех типов текстов. В среднем хорошо читающие дети 6-7 лет совершают 1.1±0.04 прогрессивные саккады на слог, на каждое слово приходится по 1.73±0.06 саккады. Плохо читающие ученики данного возраста совершают в среднем по 1.45±0.03 прогрессивных саккад на слог и 2.34±0.06 саккады на слово. Коэффициент количества первичных прогрессивных саккад близкий к 1.0 показывает, что данный элемент текста преобладает в оперативном сознании читающего. Текст в памяти «собирается» из данных элементов и это показывает преобладание у хорошо читающих детей 6-7 лет не побуквенного, а послогового чтения.
Указанные различия более четко отражаются в интегративных показателях – средней скорости чтения и общем времени чтения. Средняя скорость чтения количества символов в секунду и среднее время чтения достоверно различаются (p 0.0001) у хорошо и плохо читающих детей 6-7 лет при чтении всех типов текстов. Причем сложные тексты (№3 и №4) увеличивают различия между хорошо и плохо читающими детьми 6-7 лет. Данные дисперсионного анализа подтверждают это. Влияние фактора «навык чтения» значимо как при оценке отдельных текстов, так и всей совокупности текстов (F(1, 40) = 25.31, p 0.0001 - для средней скорости чтения; F(1, 40) = 83.52, p 0.0001 - для среднего времени чтения).
Сравнительный анализ средней амплитуды регрессивных саккад показал, что хорошо читающие дети 6-7 лет совершают достоверно большие обратные саккады только при чтении сложных текстов. Эти же дети совершают в 1.4-1.5 раза меньше регрессивных саккад (p 0.05) на слово по сравнению с плохо читающими при чтении только сложных текстов. Однако дисперсионный анализ выявил не значительное (F(1, 40) = 6.48, p=0.0149) влияние степени сформированности навыка чтения на количество регрессов, что, по-видимому, связано с общими для всех 6-7 летних детей трудностями чтения.
Различия между хорошо и плохо читающими детьми 6-7 лет по процентному соотношению прогрессивных и регрессивных саккад выявлены (p 0.05) только при анализе результатов чтения простого текста (№1). В более сложных заданиях (при чтении «квазитекста» и самого сложного текста №4) значимых различий по процентному соотношению регрессивных и прогрессивных саккад не выявлено. Эти данные подтверждают, что степень сформированности когнитивных структур, включенных в процесс чтения, все еще недостаточна и у хорошо, и у плохо читающих детей. Различия по проценту регрессов при чтении простого и сложного текста между хорошо и плохо читающими детьми 6-7 лет могут объясняться тем, что при сходном уровне развития когнитивных функций, обеспечивающих «техническую» составляющую чтения, и общих знаний у хорошо читающих детей более сформированы структуры, отвечающие собственно за составление и поддержание окуломоторной программы (например, как следствие большего количества упражнений).
